§ 25. Строение, многообразие и классификация вирусов

В 1892 г. российский ученый Д. И. Ивановский впервые описал заразные свойства жидкости, полученной из растертых листьев табака, пораженного мозаичной болезнью (рис. 25.1). Эта жидкость сохраняла способность вызывать заболевание даже после того, как была пропущена через специальный фильтр, задерживающий бактериальные клетки. Это послужило первым указанием на то, что существуют возбудители болезней, имеющие меньшие размеры, чем у бактерий.

В 1898 г. причастность фильтрующихся агентов к развитию заболеваний не только растений, но и животных, была подтверждена другими учеными. Для названия таких не видимых в световые микроскопы возбудителей стали применять название «вирус», что в переводе с латинского означает «яд».

*В 1898 г. немецкие ученые Ф. Леффлер и П. Фрош доказали причастность фильтрующегося возбудителя к развитию ящура крупного рогатого скота.* В первой четверти XX в. подобные сведения были получены для таких заболеваний человека и животных, как бешенство, полиомиелит, грипп и др.

В 1915–1917 гг. *английский бактериолог Ф. Туорт и канадский микробиолог Ф. д’Эрелль независимо друг от друга* открыли вирусы, способные убивать бактерии. Такие вирусы были названы бактериофагами, *то есть «пожирателями бактерий». Это название не случайно:* если в пробирку с чувствительными к этому вирусу бактериями внести несколько сотен бактериофагов, через несколько часов почти все бактерии погибнут. Изучение такого действия вирусов привело к открытию характерного для них способа размножения.

*Сложности в изучении вирусов заключались не только в их крайне малых размерах. Выяснилось, что вирусы невозможно размножать на питательных средах, как другие микроорганизмы. Получить материал для исследования можно было исключительно из организмов, зараженных тем или иным вирусом. Поэтому для изучения вирусов человека пришлось разработать особые способы культивирования. Их размножают путем заражения эмбрионов из куриных яиц или культур клеток млекопитающих, поддерживаемых на питательных средах.*

Строение вирусов. Вирусы представляют собой частицы размером от 10 до 400 нм (рис. 25.2). Форму и структуру вирионов — вирусных частиц  удалось изучить только после изобретения электронного микроскопа. Вирионы некоторых вирусов напоминают палочки или нити. У других вирусов они имеют вид правильных многогранников либо близки по форме к шару (рис. 25.3).

                                     

Основными компонентами вируса являются нуклеиновая кислота и окружающая ее белковая оболочка — капсид (рис. 25.4). *В зависимости от вида вирусов капсиды могут состоять из одного или нескольких типов белковых молекул — капсомеров. Расположение этих молекул строго упорядочено, что определяет форму и тип симметрии капсида. Капсомеры многих вирусов находятся в тесном взаимодействии не только друг с другом, но и с находящимися внутри капсида молекулами нуклеиновой кислоты.* У одних вирусов внутри капсида находится ДНК, у других — РНК. Это генóм (генетический аппарат) вируса. В зависимости от типа нуклеиновой кислоты вирусы разделяют на ДНК-содержащие и РНК-содержащие. При этом молекулы ДНК (либо РНК) у разных видов вирусов могут быть одноцепочечными или двухцепочечными. Количество молекул нуклеиновых кислот в составе генома вирусов варьирует от одной до нескольких.

Вирионы, представленные только генетическим аппаратом и капсидом, называют простыми. У сложных вирионов поверх капсида имеется суперкапсид — оболочка, состоящая из липидов и белков (см. рис. 25.4).

Некоторые вирусы имеют вирионы, состоящие из головки в форме многогранника и стержневидного отростка. Такое строение характерно для некоторых вирусов бактерий — бактериофагов (рис. 25.5).